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医学影像学

概述

过去的20年见证了医学影像和计算机医学影像处理的许多显著进步。这些进步促成了新的二维成像、三维成像和多维成像的出现，而它们已成为放射诊断的重要临床工具。对于疾病的诊断和治疗，放射成像方式的临床意义重大。在20世纪早期，平面X线成像是唯一的放射成像方法，而今天，用于临床实践的现代成像方式有好几种，可以获得有关人体解剖、生理、新陈代谢及功能等方面的信息。放射科使用能产生多维影像的常用医学影像方式有X线计算机断层成像（CT）、磁共振成像（MRI）、正电子发射计算机断层成像（PET）、单光子发射计算机断层成像（SPECT）和超声波。

X线

医学影像学始于1895年11月威廉·康拉德·伦琴发现X线。X线的发现是放射线学家所谓的“平片”或“X线片”的基础，而平片是检测胸部和骨折状况最常见的方法。虽然X线透视检查今天依然在应用，但该技术已有显著提高。很多最初是通过X线透视检查诊断的疾病现在是通过计算机断层成像诊断。

X线是乳房X线照相术的基础。乳房X线照相术专门用于拍摄乳房高分辨率的图像，来检测乳腺癌。多年以来，乳房X线的剂量已降低，使检查更加安全。

X线也是血管造影术的基础。20世纪50年代末，从斯德哥尔摩的卡罗林斯卡学院引进了塞丁格技术，对腹股沟的股动脉进行动脉穿刺。先把一根柔韧的导线插入穿刺针，再使该导线穿过一个塑料导管，然后将塑料导管穿过血管到达目标器官。注入碘化造影剂后，即可进行疾病的诊断，例如颈动脉狭窄（可能导致卒中），或者冠状动脉狭窄（可能导致心脏病发作）。现在，介入医生和心脏病专家常用球囊（球囊血管成形术）扩张狭窄的血管，之后再导入金属线圈（称为支架）使血管保持通畅。

超声波

超声波于20世纪70年代被首次用于临床。与X线和核医学不同，超声波没有电离辐射，仅仅利用声波。当声波穿透组织并反射回来时，就形成层析图像，呈现组织的特点。例如，乳房X线片里所见块状物可以进一步定性为实性肿块（可能是癌症）或者是囊性肿块（最可能是良性的）。超声波也用于腹部和骨盆的无创性成像，包括怀孕时对胎儿的成像。

磁共振成像（MRI）(https://www.daowen.com)

MRI在20世纪70年代逐渐发展起来，开始时用磁场微弱的常导磁体，形成的图像空间分辨率很低。MR在心脏的检测、前列腺癌和乳腺癌的诊断和分级方面都很有用。MR也可以用于实时检测某些临床治疗情况。现在MR已被引入手术室，使神经外科医生确保能够安全切除的脑瘤被安全切除。由于其对温度变化的敏感性，MR可以用于监控热消融技术，例如聚焦超声治疗。

除了传统的MRI，功能性磁共振成像（fMRI）现在可以让我们能够目视控制某一任务的那部分大脑，是对脑磁描记术（MEG）的补充。

计算机断层扫描（CT）

20世纪70年代早期，随着CT扫描和MRI的出现，计算机真正进入医学影像学领域。CT首次使获取大脑的多层层析图像成为可能，这是一大进步。今天，多排探测器CT获取多层亚毫米级空间分辨率层析图像的处理速度是以毫秒而不是小时计算。

有了现代多排探测器CT扫描仪，可以在静脉注射后做CT血管造影（CTA）。现今，冠状动脉CTA能够筛查胸痛病人，这样可以只把那些有心肌梗死症状的病人送进导管室进行血管成形术并植入支架。

多排探测器CT也可以用来检查急性脑卒中病人。CT探查脑出血的效果极佳。多排探测器CT还能探查大脑及全身各处的动脉瘤。同样，CT能用来显示肿瘤及与其相邻的骨骼和血管的关系，这可以帮助外科医生制订术前计划。

正电子发射断层成像（PET）

现今核医学最令人兴奋的检查是PET。一种能发射正电子的氟的同位素和一种称作氟脱氧葡萄糖（FDG）的葡萄糖类似物混合，这是大多数PET的原理。因为大多数癌症糖摄取量会增加，FDG PET已成为用于诊断原发性癌症和已转移癌症的主流技术。新近PET已与CT结合成为“PET- CT”，它把PET的新陈代谢信息与CT的高空间分辨率结合，可以促进活组织切片检查、放射治疗或者外科手术时的癌症定位。

单光子发射计算机断层成像（SPECT）

自从20世纪60年代有了单光子发射计算机断层成像（SPECT），这一技术事实上已成为每个核医学科的常规配备。使用SPECT，通过在病人身体四周移动一个或几个伽马射线照相机，就可以重建三维数据。SPECT的分层可以呈现为横向、斜向、矢状或者冠状图像；也可以用最先进的系统形成器官表面的三维图像（体积“缩减”）。